JPS60117210A - Space light modulator - Google Patents
Space light modulatorInfo
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- JPS60117210A JPS60117210A JP22486283A JP22486283A JPS60117210A JP S60117210 A JPS60117210 A JP S60117210A JP 22486283 A JP22486283 A JP 22486283A JP 22486283 A JP22486283 A JP 22486283A JP S60117210 A JPS60117210 A JP S60117210A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/315—Digital deflection, i.e. optical switching based on the use of controlled internal reflection
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、小型且つ高速で使用できるレーザビームプリ
ンタヘッドに適する空間光変調器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a spatial light modulator suitable for a laser beam printer head that is compact and can be used at high speed.
［発明の技術的背景とその問題点］
近年、コンピュータの高速化及び人容団処理技術の飛躍
的進展に伴い、コンピュータの出力装置の高速処理化が
益々必要とされる状況にあり、その要望に沿うものとし
て、ラインプリンタが広く用いられるようになっている
。[Technical background of the invention and its problems] In recent years, with the rapid progress of computers and rapid progress in human mass processing technology, there has been an increasing need for faster processing of computer output devices. Line printers have come to be widely used as a means of achieving this goal.
従来のラインプリンタは高速処理できるものとして、ポ
リゴンミラーを用いたレーザスキャナーヘッドが使用さ
れているが、ポリゴンミラーの高速回転制御及びその制
御を高精度で行ゎな番プればならないために高度な技術
が必要とされると共に、光学系も極めて大型のものとな
り、プリンタの小型化を促進する上での大きな障害とな
っていた。Conventional line printers use a laser scanner head that uses a polygon mirror to enable high-speed processing. In addition to requiring advanced technology, the optical system also became extremely large, which was a major obstacle in promoting miniaturization of printers.
又、ポリゴンミラーの回転速度の限界により、プリント
速度が制約されるという欠点があった。Furthermore, there is a drawback that the printing speed is restricted due to the limit of the rotational speed of the polygon mirror.
一方、音響光学素子を用いた回折格子によるスキャナー
も提案されているが、偏向角度を大きくできないことと
、効率が悪い等の欠点を有するものである。On the other hand, a scanner using a diffraction grating using an acousto-optic element has been proposed, but it has drawbacks such as inability to increase the deflection angle and poor efficiency.
［発明の目的コ
本発明は上述した点にがんがみてなされたもので、小型
且つ高速度で使用できるレーザビームプリンタに適する
空間光変調器を提供することを目的とする。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide a spatial light modulator suitable for a laser beam printer that is small in size and can be used at high speed.
［発明の概要コ
本発明はプリズムの底面と微小間隔をなし、前記底面に
おける帯状の光の反射部方向に沿って（片々小幅の金属
面が形成された圧Ｗ１素子を多数配列し、これら圧電素
子に信号を印加して該信号に応じて前記プリズム底面に
対する圧電素子の金属面との間隔を変化できるように構
成することによって、レーザど一ムプリンタに適する小
型で且つ高速度で動作する空間光変調器を形成している
。[Summary of the Invention] The present invention comprises arranging a large number of pressure W1 elements each having a narrow metal surface formed thereon at a minute interval from the bottom surface of a prism, and along the direction of a band-shaped light reflecting portion on the bottom surface. By applying a signal to the piezoelectric element and changing the distance between the bottom surface of the prism and the metal surface of the piezoelectric element in accordance with the signal, the apparatus is compact and operates at high speed, suitable for laser printers. It forms a spatial light modulator.
［発明の実施例Ｊ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。[Embodiment J of the invention Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の空間光変調器の構成を示し、第２図は
第１図における光度ｍ器となる圧電素子ブロックを示し
、第３図は金属面に微小間隔おいて配置されたプリズム
底面で光が反射される様子を示し、第４図は第３図にお
いて、間隔を可変した場合の反射率を示す。FIGS. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention.
The figure shows the configuration of the spatial light modulator of the first embodiment, FIG. 2 shows a piezoelectric element block that becomes the luminosity meter in FIG. 1, and FIG. 3 shows prisms arranged at minute intervals on a metal surface. 4 shows how light is reflected at the bottom surface, and FIG. 4 shows the reflectance when the interval is varied in FIG. 3.
第１図に示すように第１実施例の空間米麦１ｌＢ１は、
例えばＮｅ−Ｈｅレーザ２のし〜ザ光をコリメータレン
ズ３で平行光束に集光し、さらにシリンドリカルレンズ
４で通過光を刃先のようにシリンドリカルレンズ４の長
手方向の幅を変化させないで、長手方向と垂直となる方
向成分の光束を集光して、プリズム５の斜面を屈折して
通り（全反射しないような入射角にしである。ン、底面
に鎮めに帯状に入射されるようにしである。このプリズ
ム５は、その底面がシリンドリカルレンズ４を粁て入射
されるレーザ光の（帯状の）収束一点どなるように配設
されている。尚、例えばコリメークレンズ３とシリンド
リカルレンズ４との間に配設された図示しない偏光板に
て、上記レーザ光はプリズム５の底面に対して１つ波成
分のみの直ｍｓ光波にしである。As shown in FIG. 1, the space rice barley 11B1 of the first embodiment is
For example, the laser beam from the Ne-He laser 2 is condensed into a parallel beam by the collimator lens 3, and then the passing light is collected by the cylindrical lens 4 in the longitudinal direction without changing the width in the longitudinal direction of the cylindrical lens 4 like a cutting edge. The beam is focused in a direction perpendicular to the prism 5, and is refracted and passed through the slope of the prism 5 (at an angle of incidence that prevents total internal reflection). This prism 5 is arranged so that its bottom surface is the convergence point of the (band-shaped) laser beam incident through the cylindrical lens 4.For example, between the collimating lens 3 and the cylindrical lens 4, A polarizing plate (not shown) disposed in the prism 5 converts the laser beam into a direct ms light wave having only one wave component with respect to the bottom surface of the prism 5.
上記プリズム５の底面に対向する下部側には、第２図に
拡大して示すＪ、うに上端面が該底面と微小間隔（例え
ばｉ ＪＪＩＩＩ近辺）ｄとなるようにして光変調素子
が形成された圧′ｒｉ７４子ブロッタブロックされてい
る。この圧ＩＩ子ツブロックは、ブリ〜スム５に対向づ
る上面側を、微小幅ごとに切欠く等して微小幅Ｓごとに
くしの歯状に突出するアレイ状圧電素子７．７．・・・
、７が、上記シリンドリカルレンズ４の長手方向、つま
りプリズム５の底面における帯状の反則部に治って形成
されている。On the lower side facing the bottom surface of the prism 5, a light modulation element is formed such that the upper end surface of the prism 5 is at a very small distance (e.g. near i JJIII) d from the bottom surface. The pressure 'ri74 child blotter is blocked. This indenter II block has an array of piezoelectric elements 7.7., which are formed by notching the upper surface side facing the Bri-Sum 5 at every minute width and protruding in the shape of a comb at every minute width S. ...
, 7 are formed in the longitudinal direction of the cylindrical lens 4, that is, in the band-shaped irregular portion on the bottom surface of the prism 5.
アレイ状の各圧電素子７の短冊状の上面にはアルミニウ
ムＡ１．あるいは銀Ａ！７等光の反射率の大きい金属面
となる金属膜８がそれぞれ形成されている。又、各圧電
素子７の長手方向の両端にはそれぞれ余病を蒸着する等
して電極９．１０が形成されている。各一方の電極（例
えば１０）は、他方の各Ｎ極９よりも下部側まで形成す
る等して共通電極にされている。各両電極９．１０問に
信号源１１（第２図参照、この図では信号源１１を１個
のみ示す）の電圧を印加することによって、各圧電素子
７は、第２図の矢符Ａで示すようにその電圧の大きさに
応じて上面が上方又は下方に移動し、プリズム５の底面
となる間隔（距１１ｆｔ）ｄが変動するようになってい
る。Aluminum A1. Or silver A! A metal film 8 serving as a metal surface having a high reflectance for 7th grade light is formed respectively. Further, electrodes 9 and 10 are formed at both ends of each piezoelectric element 7 in the longitudinal direction by depositing a residual material or the like. Each one of the electrodes (for example, 10) is formed to a lower side than each of the other N-poles 9, thereby forming a common electrode. By applying a voltage from a signal source 11 (see FIG. 2, only one signal source 11 is shown in this figure) to each electrode 9 and 10, each piezoelectric element 7 is As shown in , the upper surface moves upward or downward depending on the magnitude of the voltage, and the distance (distance 11 ft) d, which forms the bottom surface of the prism 5, changes.
しかして、第３図に示すようにプリズム５の底面に対向
する各圧電素子７の上面を信号電圧で変動させることに
よって、プリズム５底面との間隔ｄを変化させ、この間
隔ｄの変化によって第４図に示すようにプリズム５の底
面に入射されるＰ波幅光波の反射率を大きく変化できる
ようになっている（尚、底面に対プる入射角φは、６３
２．８ｎｌｌｌの波長のＨｅ−Ｎｅレーザ光に対して、
例えば４２．９度に設定されている。）。As shown in FIG. 3, by varying the top surface of each piezoelectric element 7 facing the bottom surface of the prism 5 with a signal voltage, the distance d between the bottom surface of the prism 5 and the bottom surface of the prism 5 is changed. As shown in Figure 4, it is possible to greatly change the reflectance of the P-wavelength light wave incident on the bottom surface of the prism 5 (the incident angle φ relative to the bottom surface is 63
For He-Ne laser light with a wavelength of 2.8nllll,
For example, it is set to 42.9 degrees. ).
即ち、プリズム５の底面ど金属膜８とのギャップ間隔ｄ
が適宜節の間隔（ｌｏのどきに金属表面に表面プラズモ
ンが励起されることになって、反射光か殆んど零になり
、この間隔よりも小さくなっても、大きくなっても反射
率が大きくなる。この特性は例えばＡｐｐｌｉｅｄ ０
ｐＮｃｓ Ｖｏｌ、 ２０ Ｐ１４９１〜１４９４に述
べられている。That is, the gap distance d between the bottom surface of the prism 5 and the metal film 8
is an appropriate node interval (lo), surface plasmons are excited on the metal surface, and the reflected light becomes almost zero, and even if it becomes smaller or larger than this interval, the reflectance remains For example, Applied 0
pNcs Vol, 20 P1491-1494.
上記各圧電素子７の上面の金属膜８は、例えば信号電圧
が印加されない状態においてはプリズム５の底面との間
隔がｄＯとなる最小の反射率の状態に設定され、印加さ
れる信号電圧に応してその反射率が大きくなるようにし
である。For example, when no signal voltage is applied, the metal film 8 on the top surface of each piezoelectric element 7 is set to have a minimum reflectance such that the distance from the bottom surface of the prism 5 is dO, and it responds to the applied signal voltage. This is to increase the reflectance.
しかして、上記プリズム５の底面で信号電圧Ｖによって
帯状に空間変調された反射光は、上記シリンドリカルレ
ンズ４と直交“する方向が長手方向となるように配設さ
れた横方向にパワーを有するシリンドリカルレンズ１２
と、該シリ−ｌトリカルレンズ１２の焦点面に配設され
た結像レンズ１３を通って、結像面１４に結像されるよ
うになっている。この結像レンズ１３は縦方向に関して
は、プリズム５の反射位置と結像面１４が物点と像点と
の関係に、横方向に関してはプリズム５の反射位置での
反射パターンをシリンドリカルレンズ１２でフーリエ変
換したものを逆変換するような位置に配設されている。Therefore, the reflected light that is spatially modulated in a band shape by the signal voltage V on the bottom surface of the prism 5 is reflected from a cylindrical lens having power in the lateral direction, which is disposed so that the longitudinal direction is perpendicular to the cylindrical lens 4. lens 12
Then, the light passes through an imaging lens 13 disposed at the focal plane of the series-I trigonal lens 12 and is imaged onto an imaging plane 14 . In the vertical direction, this imaging lens 13 uses the cylindrical lens 12 to adjust the reflection position of the prism 5 and the imaging surface 14 to the relationship between the object point and the image point, and in the horizontal direction, the reflection pattern at the reflection position of the prism 5 is determined by the cylindrical lens 12. It is placed at a position where it inversely transforms the Fourier transform.
このように構成された第１実施例においては、プリズム
底面とのキャップ間隔ｄを信号電圧によって可変するこ
とによって、入射光の反射率が可変されることを利用し
て一次元的な光変調を、レーザ光をスキャンすることな
く行い得るようにしであることが特ｌ−＆なっている。In the first embodiment configured in this manner, one-dimensional light modulation is performed by utilizing the fact that the reflectance of incident light is varied by varying the cap distance d from the prism bottom surface by a signal voltage. The special feature is that this can be done without scanning with a laser beam.
このように構成された本発明の第１実施例による動作を
以下に説明する。The operation of the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below.
ト１ｅ−Ｎｅレーザ２から出力されたレーザ光ｉｔ、コ
リメータレンズ３で平行光束にされ、Ｐ（Ｉ光波にされ
て、シリンドリカルレンズ４にて帯状喀ご集光されて、
プリズム５の底面に入射される。この底面に微小間隔ｄ
ｏｇれて対向するように配設された金属膜８，８．・・
・、８Ｇ、Ｌ、アレイ状に配設された各圧電素子７の各
電極９，１０間に、ラインプリンタの１ライン分のドツ
ト数に対応する（Ｕ号が印加されると、各信号におｌ−
Ｊるハイレベルの場合に対応するもの（ハイレベルとロ
ーレベルの２ｔｌＩＩ信号又はＯ−レベル若しくはハイ
レベルに対応するものが高周波で変調された信号でも良
い。）が上方に又は下方に変位されてその反射率が大き
くなる。従って、圧電素子７，７．・・・、７〈の各電
極９．１０１１ｔｌ）に信号が印加された信号印加パタ
ーンにおけるハイレベルの信号が印加された圧電素子７
，７．・・・、７の金属膜８，８．・・・、８の上部に
入射されたＰ偏光波のみ反射されて（信号レベルが０又
は印加されない金［１１８，・・・、８はギャップ間隔
ｄ、に保持され反射光を殆んど生じない、、）、シリン
ドリカルレンズ１２．結像レンズ１３を経て結像面１４
に拡大等して、上記信号印加パターンが表示される。従
って、この結像面１４に感光性フィルム等の感光体面を
配置しておけば１ラインの各ドツト信号をレーザ光をス
キャンすることなく、簡単且つ迅速にプリントすること
ができる。又、上記第１実施例の空間光変調器１は、高
ばることなく小型にできるし、結像レンズ１３によって
、任意の大きさに拡大（又は場合によっては縮小）？ｌ
ることも容易に行うことができる。The laser beam it outputted from the e-Ne laser 2 is made into a parallel beam by the collimator lens 3, converted into a P (I light wave), and condensed into a band shape by the cylindrical lens 4.
The light is incident on the bottom surface of the prism 5. A minute interval d on this bottom surface
Metal films 8, 8 .・・・
・, 8G, L, corresponds to the number of dots for one line of the line printer between the electrodes 9 and 10 of each piezoelectric element 7 arranged in an array (when U is applied, each signal Oh l-
The one corresponding to the high level case (the 2tlII signal of high level and low level, or the signal corresponding to O-level or high level may be modulated with a high frequency) is displaced upward or downward. Its reflectance increases. Therefore, the piezoelectric elements 7, 7 . . . . , the piezoelectric element 7 to which a high-level signal is applied in the signal application pattern in which a signal is applied to each electrode 9.1011tl) of 7.
,7. ..., 7 metal films 8, 8. ..., only the P-polarized light wave incident on the upper part of 8 is reflected (the signal level is 0 or no applied gold [118, ..., 8 is held at the gap distance d, and almost no reflected light is produced. No, ), cylindrical lens 12. Image forming surface 14 via image forming lens 13
The signal application pattern is displayed in an enlarged manner. Therefore, if a photoreceptor surface such as a photosensitive film is placed on the image forming surface 14, each dot signal of one line can be printed simply and quickly without scanning with a laser beam. Moreover, the spatial light modulator 1 of the first embodiment can be made small without increasing its size, and can be enlarged (or reduced in some cases) to an arbitrary size using the imaging lens 13. l
This can also be done easily.
又、ローレベル又はハイレベルのディジタル信号に限ら
ず、ギャップ間隔ｄに応じて反射強度が変化するので、
アナログ信号にも対処できる。さらに消費電極が極めて
すくないという利点を有する。In addition, since the reflection intensity changes depending on the gap distance d, not only for low level or high level digital signals,
It can also handle analog signals. Furthermore, it has the advantage that the number of electrodes consumed is extremely small.
第５図は本発明の第２実施例における光変調素子を示す
。この実施例においては、板状の圧電素子ブロック２１
をスリット状に（エツチング等で）くり抜き、（り抜か
れた残部の短冊状の上面には独立の各電極２２が形成さ
れ、該各電極２２のさらに上にはＡ１１．ＡＱ等の金属
を蒸着する等して金［１１２３が形成されている。この
圧電素子ブロック２１の下面には共通電極２４が蒸着等
で設けられて、アレイ状圧電素子２５．２５．・・・、
２５が形成されている。しかして各ＩＪ１４素子２５の
各電極２２．２４間に信号源１１の信号電圧を印加する
ことによって、該電極２２．２４間の圧電素子２５は破
線Ｂで示すようにづべり振動を生じるが、両端が固定さ
れているので、実線Ｃて示ず方向にたわみ振動を生じて
、このアレイ状圧電素子２５．２５．・・・、２５上面
のプリズム５の底面とのＷＪ隔隔を可変して反則強度を
可変できるようになっている。FIG. 5 shows a light modulation element in a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a plate-shaped piezoelectric element block 21
A slit is cut out (by etching, etc.), and independent electrodes 22 are formed on the top surface of the cut-out remaining strip-shaped portion, and metals such as A11 and AQ are vapor-deposited on top of each electrode 22. A common electrode 24 is provided on the lower surface of the piezoelectric element block 21 by vapor deposition or the like, and an array of piezoelectric elements 25, 25, .
25 is formed. By applying the signal voltage of the signal source 11 between the electrodes 22.24 of each IJ14 element 25, the piezoelectric element 25 between the electrodes 22.24 causes vibration as shown by the broken line B. Since both ends are fixed, flexural vibration occurs in the direction not shown by the solid line C, and this array-shaped piezoelectric element 25.25. ..., the foul strength can be varied by changing the WJ distance between the top surface of the prism 5 and the bottom surface of the prism 5.
プリズム５等地の構成は上記第１実施例と同様であり、
又その動作も殆んど同様のものとなる。The configuration of the prism 5 is the same as that of the first embodiment,
Moreover, the operation is almost the same.
この第２実施例によれば、構造が簡単なことと、変位ス
トロークを大きくできる利点を右する。According to this second embodiment, the advantage is that the structure is simple and the displacement stroke can be increased.
尚、上述において（信号）電圧を印加しない場合の状態
では各金属膜８．２３が間隔（Ｉｏからずれた状態にあ
って、印加づることによって、間隔ｄ、どなるようにし
たり（例えばハイレベルのディジタル信号）、ハイレベ
ルのＩｉ ８をバースト波として変調したものが印加さ
れたときに間隔ｄ。In addition, in the above-mentioned state, when no (signal) voltage is applied, each metal film 8.23 is in a state deviated from the interval (Io), and by applying voltage, the interval d can be changed (for example, at a high level). When a high level Ii 8 modulated as a burst wave is applied, the interval d.
になる時間が存在するようにすることもできる。It is also possible to make it so that there is a time when
又、印加される信号が最大レベルのとき間隔ｄθとなる
ようにすることによって、アナログ的信号にも対処でき
る。Further, by setting the interval dθ to be the same when the applied signal is at the maximum level, analog signals can also be handled.
このように構成すると、信号が印加された時反射光の強
度が減少したり、反射光が殆んどなくなったりすること
になり、各金属ｍ８．２３に隣接する空隙部による反射
光（間隔がｄｏと大きく異るので殆んど全て反射する部
位となる）の影響を解消できる。With this configuration, when a signal is applied, the intensity of the reflected light will decrease or almost no reflected light will be reflected, and the reflected light from the voids adjacent to each metal m8. Since it is very different from the do, it is possible to eliminate the influence of the area where almost all of the light is reflected.
尚、異る波長の光（望ましくはレーザ光）を用いる場合
には、その波長に応じてプリズム５の底面と、金属面と
の間隔（１を設定すれば良い。この場合においても、信
号を印加しない状態で間隔ｄＯと異る値に設定し、印加
によって、間隔ｄｏに、又は信号電圧に応じてｄ、方向
に近づくようにす１れば、各波長に応じて信号の振幅等
を切換えれば（例えば利得制御可能な可変増幅器を用い
てその増幅率を制御すれば良い）、可能になる。In addition, when using light of a different wavelength (preferably laser light), it is sufficient to set the distance (1) between the bottom surface of the prism 5 and the metal surface according to the wavelength. If the value is set to a value different from the interval dO when no voltage is applied, and the voltage is applied so that it approaches the interval do or in the direction d according to the signal voltage1, the signal amplitude etc. can be switched according to each wavelength. (for example, by controlling the amplification factor using a variable amplifier whose gain can be controlled).
従って、本発明は３原色等のカラー信号にも適用できる
。例えば３原色のレーザ晃を経時的に順次用い、その際
信号の振幅を適宜なものとして各圧電素子７，２５に印
加づるようにづれば良い。Therefore, the present invention can also be applied to color signals such as three primary colors. For example, laser beams of three primary colors may be used sequentially over time, and the amplitude of the signal may be set appropriately and applied to each piezoelectric element 7, 25.
その他、３組の光変調器を用いても良いことは勿論であ
る。Of course, three sets of optical modulators may also be used.
尚、各圧電素子７．２５からの各空隙部の幅を各圧電素
子７．２５とは異なるものにして、その部分上部のプリ
ズム５底面での反射光をフィルタを介装して除去づるよ
うにづることもできる。In addition, the width of each gap from each piezoelectric element 7.25 is made different from that of each piezoelectric element 7.25, and the reflected light on the bottom surface of the prism 5 at the upper part of the gap is removed by interposing a filter. It can also be spelled out.
尚、第２実施例において、反射面を形成するための金属
膜２３は電極２２を利用することによって形成できる。In the second embodiment, the metal film 23 for forming the reflective surface can be formed by using the electrode 22.
尚、上記実施例においては入射側で偏光させであるが反
射光側でプリズム底面に対してＰ偏光波成分のみを（偏
光子を介装して）透過させるようにして取り出すことも
できる。In the above embodiment, the light is polarized on the incident side, but it is also possible to extract only the P-polarized light component by transmitting it to the bottom surface of the prism (by interposing a polarizer) on the reflected light side.
尚、本発明はプリンタヘッド用にその適用が限定される
ものでなく、１次元的な空間光変調器として広く使用で
きるものである。Note that the present invention is not limited in its application to printer heads, but can be widely used as a one-dimensional spatial light modulator.
［発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば、プリズムの底面と微
小間隔隔てて、対向する端面に金属面を形成した圧電素
子を多数アレイ状に配列し、これら圧電素子に信号を印
加することによって、上ｌ己間隔を可変して入射光の反
射率を可変できるようにしであるので、簡単な構成で１
次元的な空間光変調器を形成でき、小型で、且つ高速度
でも使用できるプリンタヘッドに使用できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a large number of piezoelectric elements each having a metal surface formed on the opposing end face are arranged in an array at a minute interval from the bottom surface of a prism, and signals are transmitted to these piezoelectric elements. By applying the voltage, the upper light interval can be varied and the reflectance of the incident light can be varied.
A dimensional spatial light modulator can be formed, and it can be used in a printer head that is small and can be used at high speeds.
又、消費電力が非常に少くて済むと１１つ利点も有する
。In addition, there are 11 advantages in that the power consumption is extremely low.
第１図ないし第４図は本発明の笥１実施例に係り、第１
図は第１実施例の空間光変調器の構成を示す斜視図、第
２図はプリズム底面【こ黴／Ｊ＼間隔を隔てて対向する
ように配列されたアレイ１大圧電素子を示す斜視図、第
３図は微小間隔をＩＩｌでて９寸向するように反射面が
配置されたプリズム底面でＰ偏光のレーザ光が反射され
る様子を示す断面図、第４図は第３図における間隔を変
化させた場合の反射率の変化を示す特性図、第５図１．
１本発明の第２実施例におけるアレイ状圧電素子を示づ
斜視図である。
１・・・空間光変調Ｈ３２・・・Ｈ’ｅ−Ｎｅレーザ３
・・・コリメータレンズ
４．１２・・・シリンドリカルレンズ
５・・・プリズム
６．２１・・・圧電素子ブロック
７．２５・・・圧電素子 ８，２３・・・金属膜９．１
０．２２．２４・・・Ｔｉｊｉ極１１・・・信号源 １
３・・・結像レンズ１４・・・Ｉｉ！ｉ像面Figures 1 to 4 relate to a first embodiment of the bowl of the present invention.
The figure is a perspective view showing the configuration of the spatial light modulator of the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing array 1 large piezoelectric elements arranged to face each other with a gap between them on the bottom surface of the prism. , Fig. 3 is a cross-sectional view showing how P-polarized laser light is reflected on the bottom surface of a prism in which reflective surfaces are arranged 9 dimensions apart with minute intervals, and Fig. 4 shows the intervals in Fig. 3. A characteristic diagram showing changes in reflectance when changing 1.
1 is a perspective view showing an array-shaped piezoelectric element in a second embodiment of the present invention. 1...Spatial light modulation H32...H'e-Ne laser 3
... Collimator lens 4.12 ... Cylindrical lens 5 ... Prism 6.21 ... Piezoelectric element block 7.25 ... Piezoelectric element 8, 23 ... Metal film 9.1
0.22.24...Tiji pole 11...Signal source 1
3...Imaging lens 14...Ii! i image plane
Claims (1)
するプリズムど、該プリズムの底面と微小な間隔をなし
て対向する金属面が前記帯状方向に治って微小幅をおい
てくしの歯状又は短冊状に形成された複数の圧電素子と
を有し、前記各圧Ｎ素子に信号電圧を印加することによ
って、該信号電圧に応じて前記プリズム底面と前記金属
面との間隔を可変して、前記底面で反射される反射光の
強度を可変する光変調を行うことを特徴とする空間光変
調器。 （２）前記金属面は、前記プリズム底面との間隔が圧電
素子に電圧を印加しないときに、反射光の強度が最低と
なるように設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の空間光変調器。 〈３）前記金属面は、前記プリズム底面との間隔が圧電
素子に電圧を印加した場合に反射光の強度が最大又は大
きくなるように設定したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の空間光変調器。 （４）前記プリズムの底面に入射される光は、該底面に
対してＰ偏光波となるように偏光したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の空間光変調器。[Scope of Claims] (1) A prism that reflects light that is incident in a band shape at an appropriate angle of incidence on the bottom surface of the prism, in which a metal surface facing the bottom surface of the prism at a small distance is curved in the direction of the band shape. It has a plurality of piezoelectric elements formed in the shape of comb teeth or strips with small widths, and by applying a signal voltage to each piezoelectric element, the bottom surface of the prism and the A spatial light modulator, characterized in that it performs optical modulation that varies the intensity of reflected light reflected by the bottom surface by varying the distance from the metal surface. (2) The distance between the metal surface and the bottom surface of the prism is set such that the intensity of reflected light is the lowest when no voltage is applied to the piezoelectric element. spatial light modulator. (3) The distance between the metal surface and the bottom surface of the prism is set such that the intensity of reflected light becomes maximum or large when a voltage is applied to the piezoelectric element. spatial light modulator. (4) The spatial light modulator according to claim 1, wherein the light incident on the bottom surface of the prism is polarized to become a P-polarized light wave with respect to the bottom surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22486283A JPS60117210A (en) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | Space light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22486283A JPS60117210A (en) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | Space light modulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60117210A true JPS60117210A (en) | 1985-06-24 |
Family
ID=16820327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22486283A Pending JPS60117210A (en) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | Space light modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60117210A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6618204B2 (en) | 1999-05-14 | 2003-09-09 | Nec Corporation | Light modulator, light source using the light modulator, display apparatus using the light modulator, and method for driving the light modulator |
| JP2007225910A (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Tsumura Sogo Kenkyusho:Kk | Image projector |
| US7471852B2 (en) | 2006-10-06 | 2008-12-30 | Panasonic Corporation | Optical modulator and optical modulation method |
Citations (2)
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| JPS53115247A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-07 | Fujitsu Ltd | Light intensity modulating and optical path changing device using prisms |
| JPS5655905A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-16 | Fujitsu Ltd | Photoswitch |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP22486283A patent/JPS60117210A/en active Pending
Patent Citations (2)
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